Световой луч падает на границу раздела двух сред: воздух – вода (рис. 1). Покажите ход отражённого и преломлённого лучей. Покажите угол падения , угол отражения , угол преломления . Подсказка: при переходе света из воздуха в воду для углов падения и преломления выполняется равенство: .

Световой луч падает на границу раздела двух сред: вода – воздух (рис. 2). Покажите ход отражённого и преломлённого лучей. Покажите угол падения , угол отражения , угол преломления . Подсказка: при переходе света из воды в воздух для углов падения и преломления выполняется равенство: .

Указание. Ход лучей показать как можно точнее (используйте транспортир). Чтобы по известному значению синуса угла определить сам угол в градусах необходимо на инженерном калькуляторе ввести значение синуса, затем нажать клавишу «» (или «shift») после чего нажать клавишу над которой написано «» (как правило надпись «» находиться над клавишей «»), на дисплее микрокалькулятора отобразиться значение угла. Обратите внимание, чтобы при вычислении углов на экране микрокалькулятора отображалась надпись «DEG» или

«DEGREE» (не «RAD» и не «GRAD»). Это устанавливается переключателем режимов измерения углов.

На двух листах с окружностью-транспортиром прорисуйте карандашом контур основания стакана, центр основания стакана должен совпадать с центром окружности. Третий лист с окружностью транспортиром используйте в экспериментальной установке (рис 3). Соберите экспериментальную установку.

Рисунок 7. Заштрихованные дуги к п. 2.1

В дугу попадают лучи, отражённые от дуги , в дугу попадают лучи, преломленные на дуге , в дугу попадают лучи, преломленные на дуге . В дугу попадают лучи, отражённые внутри стакана от дуги , в дугу попадают лучи, преломленные на дуге .

В дугу попадают лучи, отражённые от дуги , в дугу попадают лучи, преломленные на дуге , в дугу попадают лучи, преломленные на дуге . В дугу попадают лучи, отражённые внутри стакана от дуги , в дугу попадают лучи, преломленные на дуге .

Рисунок 8. Заштрихованные дуги к п. 2.2

При проверке работ жюри следует обратить внимание на то, чтобы учащимися были правильно измерены, вычислены и отложены углы падения, отражения и преломления. Для осевого луча 1: , . Для крайнего луча 2: , .

Рисунок 9. Ход лучей к п. 3.1

Углы падения, отражения и преломления. Для луча 3: , , для луча 4: , .

Рисунок 10. Ход лучей к п. 3.2

Как видим, угловая величина и положение дуг , и , определённых в части 2 несколько отличаются от соответствующих дуг, полученных при построении хода луче в части 3. Это можно объяснить тем, что при проведении эксперимента пучок лазера мог быть направлен несколько иначе, чем направлены лучи в заданиях части 3.

Таблица.
Зависимость

График. Зависимость

Из графика видим, что зависимость прямо пропорциональная. Используя МНК (можно использовать ПГО), определим угловой коэффициент наклона усредняющей прямой, получим:

уравнение зависимости :

Из графика видим, что при нулевой ширине пучка (), расстояние от поверхности стакана до экрана равняется нулю (), то есть фокус находится на поверхности стакана. Следовательно, координаты фокуса: см; . Координата равна радиусу основания стакана, так как начало координат указано в центре окружности, обозначающей контур стакана.